DE69009512T2 - Process for coating a surface of cylindrical objects and apparatus therefor. - Google Patents
Process for coating a surface of cylindrical objects and apparatus therefor.Info
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung an wenigstens einer Fläche zylindrischer Gegenstände, indem die Gegenstände in einer vorbestimmten Folge auf einem bandartigen Förderer zu einer Beschichtungsstation gefördert und zwischen einer Klemmanordnung und den Auflagerflächen an dem bandartigen Förderer geklemmt werden.The present invention relates to a method for applying a coating to at least one surface of cylindrical objects by conveying the objects in a predetermined sequence on a belt-like conveyor to a coating station and clamping them between a clamping arrangement and the support surfaces on the belt-like conveyor.
Ein derartiges Verfahren ist aus der US-A-3 310 431 bekannt, bei dem die Elektrokomponenten seitlich geklemmt und durch eine Beschichtungsstation gefördert werden, in der diese Komponenten außen beschichtet werden.Such a method is known from US-A-3 310 431 in which the electrical components are clamped laterally and conveyed through a coating station in which these components are coated on the outside.
Die US-A-3 521 598 betrifft ein Verfahren zur Innenbeschichtung sich schnell drehender Dosenkörper, wobei die Dosen auf einem Indexrad gefördert und in rohrschalenförmigen Indexauflagern gehalten werden. Während der Beschichtung, bei der sich die Gegenstände, insbesondere Rohrkörper, auf dem Indexrad befinden, wird dieses gestoppt und tritt ein Reibrad mit dem Rohrkörper reibschlüssig in Kontakt, um diesen in Drehung zu versetzen.US-A-3 521 598 relates to a method for the internal coating of rapidly rotating can bodies, whereby the cans are conveyed on an index wheel and held in tubular shell-shaped index supports. During the coating, in which the objects, in particular tubular bodies, are located on the index wheel, the latter is stopped and a friction wheel comes into frictional contact with the tubular body in order to set it in rotation.
Ein derartiges Verfahren benötigt nicht nur eine exakte Positionierung entsprechender Rohrkörper für die Innenbeschichtung, sondern insbesondere auch eine exakte Positionierung des Reibrades, so daß dieses an dem entsprechenden Rohrkörper an einem vorbestimmten Umfangsbereich exakt am Beschichtungsort für diesen Körper angreift. Überdies wird die Zeitspanne, während der das Indexrad gestoppt werden muß, nicht allein durch die Beschichtungszeit bestimmt, sondern auch durch die Zeitspanne, die zur Bewegung des Reibrades zur reibschlüssigen Berührung mit dem Rohrkörper, zur Beschleunigung der Drehbewegung und dann zum Abrücken des Reibrades benötigt wird.Such a process requires not only an exact positioning of the corresponding pipe bodies for the internal coating, but also an exact positioning of the friction wheel so that it can be attached to the corresponding tubular body at a predetermined circumferential area exactly at the coating location for that body. Moreover, the time period during which the index wheel must be stopped is determined not only by the coating time, but also by the time period required to move the friction wheel to frictional contact with the tubular body, to accelerate the rotational movement and then to move the friction wheel away.
Aus der japanischen Patentveröffentlichung 46-32 35 2 ist ein Verfahren zur Außen- oder Innenbeschichtung von Rohrkörpern auf einem bandartigen Förderer bekannt, bei dem eine Drehwirkung auf die Rohrkörper mittels einer die Rohrkörper an ihrer Außenseite berührenden treibenden Reibachse übertragen wird, wobei die treibenden Achsen, auf der die Rohrkörper aufliegen, angetrieben werden.From Japanese patent publication 46-32 35 2, a method for externally or internally coating pipe bodies on a belt-like conveyor is known, in which a rotary effect is transmitted to the pipe bodies by means of a driving friction axle that touches the pipe bodies on their outside, whereby the driving axles on which the pipe bodies rest are driven.
Die Rohrkörper werden auf dem bandartigen Förderer nicht geklemmt, sondern liegen nur auf angetriebenen rollenähnlichen Auflagerflächen, so daß das Ausmaß der Beschleunigung, sei es die Drehbeschleunigung oder die lineare Förderbandbeschleunigung, begrenzt ist.The pipe bodies are not clamped on the belt-like conveyor, but only rest on driven roller-like support surfaces, so that the extent of the acceleration, be it the rotational acceleration or the linear conveyor belt acceleration, is limited.
Das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung weicht von dem aus der US-A-3 310 431 bekannten Verfahren ab, welches die Nachteile einer seitlichen Klemmung aufweist und zusätzlich diejenigen, daß hinsichtlich der Drehung der Komponenten die Beschichtung, Klemmung und der Antrieb der Elektrokomponenten für die Drehbewegung an der Außenseite der Komponenten erfolgt.The present coating method according to the invention differs from the method known from US-A-3 310 431, which has the disadvantages of lateral clamping and, in addition, that with regard to the rotation of the components, the coating, clamping and drive of the electrical components for the rotary movement takes place on the outside of the components.
Der Nachteil des Klemmens und der Beschichtung an derselben Seite wird dadurch vermieden, daß das bekannte Verfahren durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 verbessert wird, wenn die Drehung gemäß Anspruch 2 erfolgt.The disadvantage of clamping and coating on the same side is avoided by using the well-known Method is improved by the characterizing part of claim 1 when the rotation is carried out according to claim 2.
Mit anderen Worten hat die Erfindung erkannt, daß die bekannte Methode zur Außenbeschichtung, insbesondere zur Beschichtung der Innenfläche von rohrförmigen Gegenständen geeignet ist, wobei die Fläche, an welcher das Klemmen und möglicherweise die Drehbetätigung erfolgt, von der zu beschichtenden Fläche getrennt wird.In other words, the invention has recognized that the known method is suitable for external coating, in particular for coating the inner surface of tubular objects, wherein the surface on which the clamping and possibly the rotational actuation takes place is separated from the surface to be coated.
Beschichtungstechniken für Innenflächen von rohrförmigen Gegenständen sind z.B. aus den US-A-4 158 071, 4 291 640, 4 399 945 und 4 060 052 bekannt, welche in dieser Anmeldung Erwähnung finden.Coating techniques for inner surfaces of tubular objects are known, for example, from US-A-4 158 071, 4 291 640, 4 399 945 and 4 060 052, which are mentioned in this application.
Des weiteren ist eine Vorrichtung zur Beschichtung von wenigstens einer Fläche zylindrischer Gegenstände, die die Nachteile der aus der US-A-3 310 431 bekannten Vorrichtung zur Beschichtung derartiger Gegenstände hinsichtlich der durch die auf derselben Seite der Gegenstände wirkenden Klemmittel gestörten Beschichtung überwunden hat, entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 11 ausgebildet.Furthermore, a device for coating at least one surface of cylindrical objects, which has overcome the disadvantages of the device for coating such objects known from US-A-3 310 431 with regard to the coating being disturbed by the clamping means acting on the same side of the objects, is designed according to the features of claim 11.
Um eine aus der US-A-4 158 0170 bekannte Beschichtungsvorrichtung für die Hochgeschwindigkeitsfertigung zu verwenden, bei der rohrartige Gegenstände, wie Dosenkörper, schnell beschichtet werden müssen, damit der Beschichtungsprozeß nicht die langsamste Stufe in einer Folge von Fertigungsstufen für derartige Gegenstände darstellt, liegt ein zu lösendes Hauptproblem darin, wie eine schnelle Förderung des Gegenstandes zu und von der Beschichtungsstation stattfinden kann und eventuell wie eine schnelle Beschleunigung dieser Gegenstände für eine Drehung um ihre Achse erfolgen kann.In order to use a coating device known from US-A-4 158 0170 for high-speed production, in which tubular articles, such as can bodies, have to be coated quickly so that the coating process does not represent the slowest stage in a series of production stages for such articles, a major problem to be solved is how a rapid conveyance of the article to and from the coating station can take place and possibly how a rapid acceleration of these objects for a rotation around their axis can occur.
Ein anderes zu lösendes Hauptproblem besteht darin, wie die Beschichtungslinie einstellbar zu machen ist, so daß die Linie nicht nur für Gegenstände einer einzigen Größe verwendbar ist. Alle Karussellfördertechniken, bei denen derartige Gegenstände zuerst einem Karussell zugeführt, dann dort beschichtet und wieder abgenommen werden, wie z.B. aus der US-A-3 521 598 bekannt, sind relativ langsam, weil die Gegenstände unter anderem zuerst in das Karussell geladen und nach dem Beschichten wieder entnommen werden müssen.Another major problem to be solved is how to make the coating line adjustable so that the line is not only usable for objects of a single size. All carousel conveyor techniques in which such objects are first fed into a carousel, then coated there and removed again, as known from US-A-3 521 598, for example, are relatively slow because, among other things, the objects must first be loaded into the carousel and then removed again after coating.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert. Dabei zeigen:Further advantages and features of the present invention are explained by the following description of preferred embodiments of the present invention. In the following:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Pulversprühdüse und einer Trichteranordnung zur Pulverrückgewinnung, um Pulver auf die Innenfläche eines zylindrischen, rohrförmigen Objektes gemäß einem Aspekt der Erfindung vorliegender Anmeldung in einer Ausführung aufzubringen,Figure 1 is a schematic representation of a powder spray nozzle and a powder recovery hopper arrangement for applying powder to the inner surface of a cylindrical, tubular object according to an aspect of the invention of the present application in one embodiment,
Figur 2 eine teilweise schematische Querschnittsdarstellung einer Pulversprühdüse und Trichteranordnung zur Pulverrückgewinnungs zum Besprühen des Inneren eines einseitig geschlossenen, rohrförmigen, zylindrischen Objektes gemäß einem Aspekt der Erfindung vorliegender Anmeldung in einer zweiten Ausführung,Figure 2 is a partially schematic cross-sectional view of a powder spray nozzle and funnel arrangement for powder recovery for spraying the interior of a tubular, cylindrical object closed on one side according to one aspect of the invention of the present application in a second embodiment,
Figur 3 eine teilweise schematische Darstellung einer Sprühdüsen-Pulverrückgewinnungsanordnung zum Besprühen der Innenfläche eines rohrförmigen, zylindrischen Objektes gemäß einem Aspekt der Erfindung vorliegender Anmeldung in einer dritten Ausführung,Figure 3 is a partially schematic representation of a spray nozzle powder recovery arrangement for spraying the inner surface of a tubular, cylindrical object according to an aspect of the invention of the present application in a third embodiment,
Figur 4 eine schematische Darstellung eines vollständigen Systems zum Innenbeschichten rohrförmiger, zylindrischer Gegenstände,Figure 4 is a schematic representation of a complete system for the internal coating of tubular, cylindrical objects,
Figur 5 eine Seitenansicht eines Bereichs des Pulversprühsystems der Figur 4,Figure 5 is a side view of a portion of the powder spray system of Figure 4,
Figur 6 einen Querschnitt des in Figur 5 dargestellen Bereichs der Pulversprühvorrichtung,Figure 6 shows a cross-section of the area of the powder spray device shown in Figure 5,
Figur 7 eine schematische Darstellung der Fördereranordnung der Erfindung vorliegender Anmeldung,Figure 7 is a schematic representation of the conveyor arrangement of the invention of the present application,
Figur 7A eine vergrößerte Ansicht des eingekreisten Bereichs an Figur 7, undFigure 7A is an enlarged view of the circled area of Figure 7, and
Figur 8 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Förderers in Figur 7,Figure 8 is a schematic representation of a preferred embodiment of the conveyor in Figure 7,
Figur 9 eine schematische Darstellung des Schnittes A-A durch den Förderer in Figur 8.Figure 9 is a schematic representation of the section A-A through the conveyor in Figure 8.
In Figur 1 ist schematisch eine Pulversprüheinrichtung 1 zum Sprühen von luftgefördertem Pulver in einen rohrförmigen, zylindrischen Zielkörper 3 dargestellt. Der Zielkörper weist hier zwei offene Enden 5a und 5b auf, wobei das der Düse 1 abgewandte Ende 5b von einem Sammeltrichter umgeben ist. Das Gas, vorzugsweise Luft wird durch einen Düsenhalter 1a und eine Düse 7 über Düsenausströmöffnungen oder Ausgänge 9 ausgetragen. Die Düsenöffnungen 9 sind symmetrisch um die Achse 11 der Pulver-, Luftförderleitung 13 innerhalb des Düsenhalters 1a angeordnet. Ein Strahl luftgeförderten Pulvers wird durch die Düsenöffnungen 9 ausgetragen, wobei der Strahl drehsymmetrisch bezüglich der Achse 11 ist. Der Zielkörper, hier ein Rohrzylinder, wie der Körper einer dreiteiligen Dose, ist koaxial zur Achse 11 der Düse angeordnet, so daß der Strahl luftgeförderten Pulvers auf die Innenfläche des Körpers gerichtet ist. Wie später beschrieben, wird das Pulver des Pulverstrahls 14 elektrostatisch aufgeladen, bevor das Pulver die Düse erreicht. Um das Pulver auf die Innenfläche des rohrförmigen zylindrischen Ziels zu ziehen und dort aufzubringen, ist der Zielkörper geerdet, wie bei 15 angedeutet.Figure 1 shows a schematic view of a powder spraying device 1 for spraying air-conveyed powder into a tubular, cylindrical target body 3. The target body here has two open ends 5a and 5b, with the end 5b facing away from the nozzle 1 being closed by a collecting funnel. is surrounded. The gas, preferably air, is discharged through a nozzle holder 1a and a nozzle 7 via nozzle outlet openings or outlets 9. The nozzle openings 9 are arranged symmetrically about the axis 11 of the powder, air conveying line 13 within the nozzle holder 1a. A jet of air-conveyed powder is discharged through the nozzle openings 9, the jet being rotationally symmetrical with respect to the axis 11. The target body, here a tubular cylinder, such as the body of a three-part can, is arranged coaxially with the axis 11 of the nozzle, so that the jet of air-conveyed powder is directed onto the inner surface of the body. As described later, the powder of the powder jet 14 is electrostatically charged before the powder reaches the nozzle. In order to draw the powder onto the inner surface of the tubular cylindrical target and apply it there, the target body is grounded, as indicated at 15.
Die Öffnung 5b des rohrförmigen, zylindrischen Gegenstandes 3 ist an dem der Düse 1 abgewandten Ende durch einen Pulverrückgewinnungstrichter 6 umgeben und abgedeckt. Dieser Trichter ist über ein Rohr 17 mit einer Vakuumquelle verbunden, so daß ein Vakuum innerhalb des Trichters und so in begrenztem Umfang auch innerhalb des Körpers erzeugt wird. Durch den Trichter wird das nicht an der Innenfläche des Gegenstandes 3 anhaftende überschüssige Pulver abgesaugt. Dieses Überschußpulver wird üblicherweise mittels des Rohrs 17 zu einer Pulverrückgewinnungseinheit geführt, um dieses Überschußpulver erneut verwenden zu können.The opening 5b of the tubular, cylindrical object 3 is surrounded and covered by a powder recovery funnel 6 at the end facing away from the nozzle 1. This funnel is connected to a vacuum source via a pipe 17 so that a vacuum is generated within the funnel and thus, to a limited extent, within the body. The excess powder that does not adhere to the inner surface of the object 3 is sucked out through the funnel. This excess powder is usually fed to a powder recovery unit via the pipe 17 in order to be able to reuse this excess powder.
Wenn rohrförmige Gegenstände mit zwei offenen Enden beschichtet werden, kann der Pulverstrahl, wie aus Figur 1 ersichtlich ist, durch eines der offenen Enden geführt und das überschüssige Pulver durch das andere wiedergewonnen werden. Diese Technik ist jedoch nicht anwendbar, wenn rohrförmige Gegenstände beschichtet werden, die lediglich ein offenes Ende aufweisen, z.B. die Körper von zweiteiligen Dosen.When coating tubular objects with two open ends, the powder jet can be guided through one of the open ends, as shown in Figure 1 and the excess powder recovered through the other. However, this technique is not applicable when coating tubular articles which have only one open end, eg the bodies of two-piece cans.
In Figur 2 ist schematisch die Technik zum Besprühen rohrförmiger Gegenstände mit lediglich einem offenen Ende dargestellt. Wie dort gezeigt, wird das elektrostatisch aufgeladene, gasgeförderte Pulver durch eine Pulverzuführleitung 13 den Düsenöffnungen 9 der Düse 7 zugeführt. Um die Düse 7 ist ein Vakuum- oder Pulverrückgewinnungstrichter 23 angeordnet, welcher koaxial bezüglich der Achse 11 der Düse 7 ausgerichtet ist. Während der Beschichtung des an einem Ende geschlossenen Gegenstandes 9 ist der Gegenstand koaxial zur Achse 11 der Düse und des Vakuumstrichters 23 ausgerichtet. Bevorzugt ist die Außenwand 25 des Trichters 23 ebenfalls zylindrisch ausgebildet und weist einen etwas größeren Durchmesser als der rohrförmige, zylindrische Gegenstand 19 auf.Figure 2 schematically shows the technique for spraying tubular objects with only one open end. As shown there, the electrostatically charged, gas-propelled powder is fed through a powder feed line 13 to the nozzle openings 9 of the nozzle 7. A vacuum or powder recovery funnel 23 is arranged around the nozzle 7 and is aligned coaxially with respect to the axis 11 of the nozzle 7. During the coating of the object 9 closed at one end, the object is aligned coaxially with the axis 11 of the nozzle and the vacuum funnel 23. Preferably, the outer wall 25 of the funnel 23 is also cylindrical and has a slightly larger diameter than the tubular, cylindrical object 19.
Elektrostatisch aufgeladenes Pulver, welches stromaufwärts der Düse entweder durch Reibung oder mittels einer Koronarelektrode elektrostatisch aufgeladen ist, wird von der Düse 7 versprüht und folgt den durch gestrichelte Linien angedeuteten Bogen. Wie anhand der gestrichelten Linien ersichtlich, füllt das eingeblasene luftgeförderte Pulver das Innere des Gegenstandes 19 und verteilt sich radial nach außen in Richtung der Wände des Gegenstandes, um dann entlang der Wände in den Trichter zu strömen. Aufgrund der elektrostatischen Aufladung der Pulverpartikel bleibt ein wesentlicher Teil des eingesprühten Pulvers auf der Innenwand des Gegenstandes 19 haften, so daß lediglich überschüssiges Pulver und Förderluft durch den Vakuumtrichter 23 abgezogen und in eine Pulversammeleinheit zurückgeführt wird. Durch Einstellen des Drucks des Pulverluftstroms und des Unterdrucks im Pulverrückgewinnungstrichter 23 wird eine optimale Pulver-Beschichtung auf den Seitenwänden, wie auch auf dem Boden 29 des Gegenstandes 19 erhalten.Electrostatically charged powder, which is electrostatically charged upstream of the nozzle either by friction or by means of a corona electrode, is sprayed from the nozzle 7 and follows the arcs indicated by dashed lines. As can be seen from the dashed lines, the injected air-conveyed powder fills the interior of the object 19 and spreads radially outward towards the walls of the object, then flows along the walls into the funnel. Due to the electrostatic charging of the powder particles, a significant part of the sprayed powder adheres to the inner wall of the object 19, so that only excess powder and conveying air are discharged through the Vacuum hopper 23 and returned to a powder collection unit. By adjusting the pressure of the powder air flow and the negative pressure in the powder recovery hopper 23, an optimal powder coating is obtained on the side walls as well as on the bottom 29 of the object 19.
In Figur 3 ist eine andere Beschichtungstechnik zum Beschichten der Innenfläche von zylindrischen, rohrförmigen Gegenständen 3 mit zwei offenen Enden 5a, 5b dargestellt. Gemäß dieser Technik sind eine Düseneinrichtung 1a und ein Sammeltrichter 6a an dem der Düseneinrichtung 1a entgegengesetzten Ende vorgesehen. Diese Düseneinrichtung 1a und der Pulversammeltrichter 6a gleichen der Düseneinrichtung 1 und dem Trichter 6 in Figur 1. Zusätzlich ist in der Praxis der in Figur 3 verwendeten Technik ein zusätzlicher Trichter 23a am offenen Ende vorgesehen, in dessen Nähe die Düseneinrichtung 1a plaziert ist. Auf diese Weise wird gemäß der in Figur 3 dargestellten Technik eine einzelne Düseneinrichtung 1a zum Aufsprühen elektrostatisch geladenen Pulvers auf die Innenfläche des rohrförmigen, zylindrischen Gegenstandes 3 verwendet, während überschüssig versprühtes Pulver an beiden offenen Enden 5a, 5b des Körpers 3 gesammelt wird.Figure 3 shows another coating technique for coating the inner surface of cylindrical, tubular objects 3 with two open ends 5a, 5b. According to this technique, a nozzle device 1a and a collecting funnel 6a are provided at the end opposite the nozzle device 1a. This nozzle device 1a and the powder collecting funnel 6a are similar to the nozzle device 1 and the funnel 6 in Figure 1. In addition, in the practice of the technique used in Figure 3, an additional funnel 23a is provided at the open end, near which the nozzle device 1a is placed. In this way, according to the technique shown in Figure 3, a single nozzle device 1a is used to spray electrostatically charged powder onto the inner surface of the tubular, cylindrical article 3, while excess sprayed powder is collected at both open ends 5a, 5b of the body 3.
In der Praxis der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Beschichtungstechnik können die Düseneinrichtung 1 oder 1a in den Dosenkörper 3 und 19 ein- und dann wieder herausgeführt werden, während elektrostatisch geladenes Pulver über die Auströmöffnungen 9 der Düsen abgegeben wird. Die notwendige Hin- und Herbewegung der Düseneinheit ist natürlich von der axialen Länge des rohrfömigen Objektes 3 oder 19, auf den das Pulver aufgesprüht wird, abhängig.In practice of the coating technique shown in Figures 1 to 3, the nozzle device 1 or 1a can be guided into and then out of the can body 3 and 19 while electrostatically charged powder is discharged via the outlet openings 9 of the nozzles. The necessary back and forth movement of the nozzle unit is of course dependent on the axial length of the tubular object 3 or 19 onto which the powder is sprayed.
In den Figuren 7 und 8 ist ein Teil des erfindungsgemäßen Beschichtungssystems zum Einbringen von Pulver in das Innere von zylindrischen Körpern 3 in Übereinstimmung mit der in Figur 1 dargestellten und beschriebenen Technik dargestellt. Dieses System weist eine Pulverstrahlerzeugungseinheit 59 zur Erzeugung von Pulverpulsen oder eines Pulverstrahls auf , wenn immer ein Körper 3 mit der Düse 7 des Generators 59 axial ausgerichtet ist. Ist der Körper 3 nicht bezüglich der Düse 7 ausgerichtet, wird der Pulverfluß unterbrochen, um ein Versprühen überflüssigen Pulvers zu vermeiden, während die Körper zur Ausrichtung auf die Duse 7 bewegt und hiervon wegbewegt werden.Figures 7 and 8 show part of the coating system according to the invention for introducing powder into the interior of cylindrical bodies 3 in accordance with the technique shown and described in Figure 1. This system comprises a powder jet generating unit 59 for generating powder pulses or a powder jet whenever a body 3 is axially aligned with the nozzle 7 of the generator 59. If the body 3 is not aligned with respect to the nozzle 7, the powder flow is interrupted to avoid spraying excess powder while the bodies are moved to align with and away from the nozzle 7.
Die Pulverstrahlerzeugungseinheit 59 empfängt ein Steuereingangssignal E, um das Sprühen eines Pulverstrahls durch den Erzeuger zu initiieren, und erzeugt am Ende eines vorbestimmten Sprühzyklus 1 ein Beschichtungsendsignal EC.The powder jet generating unit 59 receives a control input signal E to initiate spraying of a powder jet by the generator and generates a coating end signal EC at the end of a predetermined spray cycle 1.
Das in Figur 7 dargestellte System weist eine Vakuumhaube 6 zur Rückgewinnung überschüssigen Pulvers auf. Wie später beschrieben, ist diese Haube 6 mit einer Pulverrückgewinnungseinheit 61 verbunden. Während das in Figur 7 dargestellte System die in Figur 1 dargestellte Sprühtechnik verwendet, kann dieses System natürlich auch verwendet werden, um die mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 beschriebenen Techniken anzuwenden, wobei dann ein zusätzlicher Pulver-Rückgewinnungstrichter im System am Sprühdüsenende des Gegenstandes vorgesehen werden kann.The system shown in Figure 7 includes a vacuum hood 6 for recovering excess powder. As described later, this hood 6 is connected to a powder recovery unit 61. While the system shown in Figure 7 uses the spraying technique shown in Figure 1, this system can of course also be used to apply the techniques described with reference to Figures 2 and 3, in which case an additional powder recovery hopper can be provided in the system at the spray nozzle end of the article.
Die in Figur 7 dargestellte Pulverbeschichtungseinheit dient zum Besprühen von Gegenständen, wenn sich diese an der Sprühstation 16 befinden, wobei die Station kollinear zur Achse 11 der Düse 7 und des Pulverrückgewinnungstrichter 6 ausgerichtet ist. Die Gegenstände 3 werden der Pulverbeschichtungsstation auf einem bandartigen Endlosförderer 65 zugeführt. Dieser Förderer 65 transportiert Gegenstände in eine senkrecht zur Achse 11 der Düse und des Pulverrückgewinnungstrichter 6 ausgerichtete Richtung. Der bandartige Förderer kann ein Kettenförderer oder ein Bandförderer sein. Auf dem bandartigen Endlosförderer 65 sind die Gegenstände aufnehmende Auflagerrinnen 67 zwischen Positionierleisten 69 ausgebildet. Die Gegenstände 3 liegen oben und zwischen zwei Leisten 69 auf, wobei die Achsen 11a der rohrförmigen, zylindrischen Gegenstände 3 im rechten Winkel zur Förderrichtung und parallel zur Achse 11 der Düse und Pulverrückgewinnungshaube 6 angeordnet sind. Die Düse 7 und die Pulverrückgewinnungshaube 6 sind oberhalb der Ebene des bandartigen Endlosförderers 65 angeordnet, so daß der Abstand der Achsen 11 von der Ebene des Förderers 65 exakt dem Abstand der Achsen 11a der einen Abstand zur Oberfläche des Förderers 65 aufweisenden rohrförmigen Gegenstände 3 entspricht. Als Folge dieser relativen Anordnung der Achsen 11 und 11a der Düse bzw. zylindrischen Gegenstände sind die Achsen 11a dieser Gegenstände koaxial zu den Achsen 11 der Düse und der Haube ausgerichtet, sobald die Gegenstände 3 sich in der Beschichtungsstation 16 befinden. Um die Gegenstände in die Beschichtungsstation und aus dieser heraus zu führen, wird der Förderer 16 in der Richtung C mittels eines Antriebsmotors 71 angetrieben.The powder coating unit shown in Figure 7 is used to spray objects when they are located on the spray station 16, the station being aligned collinearly with the axis 11 of the nozzle 7 and the powder recovery hopper 6. The objects 3 are fed to the powder coating station on a belt-like endless conveyor 65. This conveyor 65 transports objects in a direction aligned perpendicular to the axis 11 of the nozzle and the powder recovery hopper 6. The belt-like conveyor can be a chain conveyor or a belt conveyor. On the belt-like endless conveyor 65, support channels 67 for receiving the objects are formed between positioning strips 69. The objects 3 rest on top and between two strips 69, the axes 11a of the tubular, cylindrical objects 3 being arranged at right angles to the conveying direction and parallel to the axis 11 of the nozzle and powder recovery hood 6. The nozzle 7 and the powder recovery hood 6 are arranged above the plane of the belt-like endless conveyor 65 so that the distance of the axes 11 from the plane of the conveyor 65 corresponds exactly to the distance of the axes 11a of the tubular objects 3 which are at a distance from the surface of the conveyor 65. As a result of this relative arrangement of the axes 11 and 11a of the nozzle or cylindrical objects, the axes 11a of these objects are aligned coaxially with the axes 11 of the nozzle and the hood as soon as the objects 3 are in the coating station 16. In order to guide the objects into and out of the coating station, the conveyor 16 is driven in the direction C by means of a drive motor 71.
Ein Detektor 73, z.B. ein photoelektrischer Signalerzeuger, ist bezüglich der Leisten 69 des Förderers 65 ausgerichtet. Immer dann, wenn eine Leiste 69 den Detektor 73 passiert, wird dies festgestellt und ein die Anwesenheit eines Gegenstandes 3 in koaxialer Ausrichtung zur Düse 7 bzw. zum Rückgewinnungsschirm 6 anzeigendes Signal erzeugt.A detector 73, e.g. a photoelectric signal generator, is aligned with respect to the bars 69 of the conveyor 65. Whenever a bar 69 passes the detector 73, this is detected and a signal indicating the presence of an object 3 in coaxial alignment with the nozzle 7 or the recovery screen 6.
Eine Steuereinheit 75 ist mit dem Signalerzeuger 73 wirkverbunden. Die Steuereinheit 75 läßt das Signal E entstehen, welches die Pulverbeschichtungseinheit 59 startet und ein Signal EM, welche die Rastbewegung des Förderers 65 beendet.A control unit 75 is operatively connected to the signal generator 73. The control unit 75 generates the signal E, which starts the powder coating unit 59, and a signal EM, which ends the locking movement of the conveyor 65.
Nachdem der Gegenstand 3 sprühbeschichtet wurde, erzeugt die Generatoreinheit 59 ein Ausgangssignal für den Motor 71, damit dieser den Förderer 65 indexiert und den Pulverfluß vom Signalgenerator 59 beendet. Auf diese Weise ist generell eine exakte Synchronisierung zwischen dem Pulverbeschichtungsgenerator 59 und dem Antriebsmotor 71 für den Endlosbandförderer 65 vorgesehen. Die Indexierung des Förderers 65 führt zu einer hohen Beschleunigung der Gegenstände 3.After the article 3 has been spray coated, the generator unit 59 generates an output signal for the motor 71 to index the conveyor 65 and stop the powder flow from the signal generator 59. In this way, an exact synchronization is generally provided between the powder coating generator 59 and the drive motor 71 for the endless belt conveyor 65. The indexing of the conveyor 65 leads to a high acceleration of the articles 3.
Anstatt nur eines Pulverstromgenerators 59 und eines Rückgewinnungstrichters 6, wie in Figur 7 dargestellt, können zwei solche Einheiten benachbart angeordnet sein, die einen Abstand zueinander aufweisen, der dem Abstand zwischen zwei oder mehreren Gegenständen 3 auf dem Förderer 65 entspricht. Sind zwei oder mehr Beschichtungsstationen entlang des Förderers 65 vorgesehen, können zwei oder mehr Gegenstände 3 gleichzeitig an den Beschichtungsstationen beschichtet werden. Oder es können alternativ dazu ein Ende eines Gegenstandes 3 an einer Beschichtungsstation und das entgegengesetzte Ende an der anderen Station beschichtet werden.Instead of just one powder stream generator 59 and one recovery hopper 6 as shown in Figure 7, two such units may be arranged adjacently spaced apart by a distance equal to the distance between two or more articles 3 on the conveyor 65. If two or more coating stations are provided along the conveyor 65, two or more articles 3 may be coated simultaneously at the coating stations. Or, alternatively, one end of an article 3 may be coated at one coating station and the opposite end at the other station.
In den Figuren 8 und 9 ist schematisch der Förderer 65 der Figur 7 dargestellt. Der Endlosbandförderer 65 weist ein Paar paralleler Endlosketten 77 auf, die mit einer Antriebswelle D wirkverbunden sind. Die Aufnahmerinnen 67 für die Gegenstände 3 sind zwischen Rollen 79 ausgebildet, welche drehend zwischen den Ketten 77 verbunden sind. Die als Leisten 69 wirkende Rollen 79 haben den Vorteil, daß, wie durch die gestrichelte Linie auf der linken Seite der Figur 8 dargestellt, rohrförmige Gegenstände 3 unterschiedlichen Durchmessers auf diesen Rollen 79 aufgenommen werden können, ohne daß der Abstand zwischen diesen Rollen verändert werden muß. Bei einem Wechsel bezüglich des Durchmessers der Gegenstände 3 ist lediglich der Abstand des Pulverstromgenerators 59 und des Pulverrückgewinnungstrichters 6 zu ändern oder relativ zur Ebene des Endlosbandförderers 65 zu bewegen. Für den Detektor 73 ist keine Umstellung notwendig.Figures 8 and 9 show schematically the conveyor 65 of Figure 7. The endless belt conveyor 65 has a pair of parallel endless chains 77 which are operatively connected to a drive shaft D. The receiving channels 67 for the objects 3 are formed between rollers 79 which are rotatably connected between the chains 77. The rollers 79 acting as strips 69 have the advantage that, as shown by the dashed line on the left-hand side of Figure 8, tubular objects 3 of different diameters can be received on these rollers 79 without the distance between these rollers having to be changed. When changing the diameter of the objects 3, only the distance between the powder flow generator 59 and the powder recovery hopper 6 has to be changed or moved relative to the plane of the endless belt conveyor 65. No adjustment is necessary for the detector 73.
Während das Pulver ins Innere der Gegenstände gesprüht wird, werden diese Gegenstände 3 um ihre Achsen in Drehung versetzt. Um diese Drehung zu bewirken und die Gegenstände auf den Rollen 79 auch bei hohen Indexier - und Drehbeschleunigungen zu halten, ist ein endloses Klemm- und Antriebsband 81 vorgesehen, wobei dieses ein Untertrum aufweist, das sich parallel zum Obertrum des die Dosen transportierenden Förderers 65 erstreckt und über der Breitenausdehnung des Förderers 65 angeordnet ist. Der Abstand zwischen den beiden parallelen Trums der Förderer 81 und 65 kann derart eingestellt werden, daß Gegenstände unterschiedlichen Durchmessers zwischen den Förderern gehalten und über das obere Antriebs- und Klemmband 81 in Drehung versetzt werden können.While the powder is sprayed into the interior of the objects, these objects 3 are set in rotation about their axes. In order to bring about this rotation and to hold the objects on the rollers 79 even at high indexing and rotational accelerations, an endless clamping and drive belt 81 is provided, which has a lower run that extends parallel to the upper run of the conveyor 65 that transports the cans and is arranged across the width of the conveyor 65. The distance between the two parallel runs of the conveyors 81 and 65 can be set in such a way that objects of different diameters can be held between the conveyors and set in rotation via the upper drive and clamping belt 81.
Durch Wahl unterschiedlicher Geschwindigkeiten für den Förderer 65 und das Band 81 kann entsprechend die Drehgeschwindigkeit gewählt werden.By selecting different speeds for the conveyor 65 and the belt 81, the rotation speed can be adjusted accordingly to get voted.
Der in den Figuren 8, 9 dargestellte Förderer kann auch für andere Förderaufgaben verwendet werden, wo hohe Beschleunigungen zu einem Versatz oder zur Verlagerung der in vorgebenen Positionen auf dem Förderer 65 geförderten Gegenstände führen können.The conveyor shown in Figures 8, 9 can also be used for other conveying tasks where high accelerations can lead to an offset or displacement of the objects conveyed in predetermined positions on the conveyor 65.
Bei voneinander unabhängigen Antrieben für das Klemm- und Drehantriebsband 81 und den Förderer 65 können die Fördergeschwindigkeit und die Drehgeschwindigkeit eingestellt werden. Des weiteren kann durch Synchronisation oder zeitabhängige Steuerung der beiden Antriebe eine Drehung lediglich an vorgegebenen Stellen des Förderweges für einen, zwei oder mehrere Gegenstände gleichzeitig erzeugt werden.With independent drives for the clamping and rotary drive belt 81 and the conveyor 65, the conveying speed and the rotation speed can be adjusted. Furthermore, by synchronizing or time-dependent control of the two drives, rotation can be generated only at predetermined points on the conveying path for one, two or more objects at the same time.
In den Figuren 4 bis 6 ist ein vollständiges System zur Pulverinnenbeschichtung von rohrförmigen, zylindrischen Gegenständen dargestellt. Dieses System weist einen Fluidbett-Pulverbehälter oder Silo 100 auf, welcher in der aus der EP-A-0 268 126 bekannten Weise aufgebaut ist. Dieser Behälter weist eine Fluidbett-Bodenplatte 102 aus porösem Material auf.Figures 4 to 6 show a complete system for the internal powder coating of tubular, cylindrical objects. This system has a fluid bed powder container or silo 100, which is constructed in the manner known from EP-A-0 268 126. This container has a fluid bed base plate 102 made of porous material.
In die Kammer 101 des Containers 100 einströmende Fluidisierungsluft 103 wird von der Luftkammer 101 durch die Fluidbett-Bodenplatte 102 nach oben gerichtet, um das auf der Platte 102 lagernde Pulver zu fluidisieren. Ein mechanisches Rührwerk 104 in Form einer Drehschaufel ist innerhalb des Behälters 100 neben dem Einlaß einer Ablaufleitung 105 angeordnet. Diese Ablaufleitung 105 erstreckt sich durch die Bodenplatte des Fluidbettes und weist eine Oberkante auf, welche die Oberfläche der porösen Bodenplatte 102 überragt.Fluidizing air 103 flowing into the chamber 101 of the container 100 is directed upwards from the air chamber 101 through the fluid bed bottom plate 102 to fluidize the powder resting on the plate 102. A mechanical agitator 104 in the form of a rotary blade is arranged inside the container 100 next to the inlet of a drain line 105. This drain line 105 extends through the bottom plate of the fluid bed and has an upper edge which covers the surface of the porous base plate 102.
Ein konventioneller Niveausensor 106 ist auf dem Fluidbettsilo 100 angeordnet und dient zur Detektion des Fluidniveaus innerhalb des Behälters 100 und steuert eine Pumpe 107, um ein vorgegebenes Pulverniveau im Fluidbettbehälter oder Silo 100 aufrecht zu erhalten. Die Niveausteuerung 106 wird wirksam, sobald das Pulverniveau im Silo unter ein vorgebenes Niveau abfällt und betätigt die Pumpe 107, so daß sie Pulver über eine Leitung 108 von einem Pulverbehälter 109 zum Behälter 100 fördert. Der Pulverbehälter 109 enthält sowohl unverbrauchtes oder neues Pulver als auch überschüssig versprühtes Pulver, welches gesammelt und zum Behälter 109 rückgeführt wurde.A conventional level sensor 106 is mounted on the fluid bed silo 100 and serves to detect the fluid level within the vessel 100 and controls a pump 107 to maintain a predetermined powder level in the fluid bed vessel or silo 100. The level control 106 becomes effective when the powder level in the silo falls below a predetermined level and actuates the pump 107 to deliver powder via a line 108 from a powder vessel 109 to the vessel 100. The powder vessel 109 contains both unused or new powder and excess sprayed powder which has been collected and returned to the vessel 109.
Der Luftdruck innerhalb des Fluidbettsilos 100 wird im wesentlichen mittels eines Abzugs 111, eines Druckreglers 112 und eines Abluftfilters 113, durch den die Luft vom Fluidbettbehälter 100 an die Atmosphäre abgegeben wird, konstant gehalten.The air pressure within the fluid bed silo 100 is essentially kept constant by means of an exhaust 111, a pressure regulator 112 and an exhaust air filter 113 through which the air from the fluid bed container 100 is released to the atmosphere.
Das aus dem Fluidbettsilo 100 über die Ablaufleitung 105 auslaufende Pulver gelangt zu einer Venturipumpe 114. Bei dieser Pumpe handelt es sich um eine konventionelle venturiartige Pumpe, wie in der EP-A-0 268 126 beschrieben und gezeigt. Gemäß der erfindungsgemäßen Anwendung wird die von einer Druckluftquelle stammende Luft unter Druck durch den Regler 115 gepulst oder periodisch der Pumpe 114 zugeleitet, so daß das Pulver von der Leitung 105 aus dem Fluidbettsilo 110 heraus angesaugt und durch eine Leitung 116 weitergefördert wird. Um das von der Pumpe 114 mit Luft angesaugte Pulver weiter zu beschleunigen, ist stromabwärts der Pumpe ein Luftverstärker 117 angeordnet. Dieser Verstärker führt der Pulverförderleitung Luft zu, um die Menge der das Pulver fördernden Luft und die der Luft zugeführten Energie zu vergrößern.The powder flowing out of the fluid bed silo 100 via the discharge line 105 reaches a venturi pump 114. This pump is a conventional venturi-type pump as described and shown in EP-A-0 268 126. According to the application according to the invention, the air under pressure from a compressed air source is pulsed or periodically fed to the pump 114 through the regulator 115 so that the powder is sucked out of the fluid bed silo 110 by the line 105 and conveyed further through a line 116. In order to further accelerate the powder sucked in by the pump 114 with air, an air amplifier 117 is arranged downstream of the pump. This amplifier leads the powder conveying line Air to increase the amount of air conveying the powder and the energy supplied to the air.
Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, weist der Verstärker 117 eine Vielzahl von auf der Innenfläche des Verstärkers gleichmäßig verteilt angeordneten Öffnungen 118 auf. Jede dieser Öffnungen ist in Förderrichtung des Pulverluftstroms entlang der Pulverzuführleitung 13 geneigt und mit einem Lufteinlaß 119 verbunden. Die Luft wird aus dem Einlaß 119 und geneigten Durchgängen 118 von einer Druckluftquelle durch einen einstellbaren Luftregler 120 zugeführt, so daß der Luftdruck in der Pulverzuführleitung reguliert und genau gesteuert werden kann.As can be seen from Figure 6, the amplifier 117 has a plurality of openings 118 evenly distributed on the inner surface of the amplifier. Each of these openings is inclined in the direction of the powder air flow along the powder feed line 13 and is connected to an air inlet 119. The air is supplied from the inlet 119 and inclined passages 118 from a compressed air source through an adjustable air regulator 120 so that the air pressure in the powder feed line can be regulated and precisely controlled.
Die dem Verstärker 117 zugeführte Druckluft wird gepulst oder wird in Synchronisation mit dem Pumpluftstrom zur Pulverpumpe 114 gepulst oder zu- und abgeschaltet.The compressed air supplied to the amplifier 117 is pulsed or is pulsed or switched on and off in synchronization with the pump air flow to the powder pump 114.
Stromabwärts des Luftverstärkers 117 passiert der luftgeförderte Pulverstrom einen Einlaßdiffusor 121. Dieser Diffusor weist einen Porösen Zylinder 122 auf, welcher innerhalb eines ihn umgebenden nicht porösen Zylinders 123 angeordnet ist, wobei eine Luftkammer 124 zwischen den zwei Zylindern vorgesehen ist. Die Luft für diese Kammer 124 wird von einer Druckluftquelle über einen Druckregler 125 geliefert. Der poröse Zylinder des Eingangsdiffusors kann aus Sintermetall sein. Auf diese Weise wird ein gleichmäßig verteilter Luftstrom radial in die Pulverstromleitung vom Regler 125 durch den porösen Zylinder 122 des Diffusors 121 zugeführt.Downstream of the air amplifier 117, the air-fed powder stream passes through an inlet diffuser 121. This diffuser comprises a porous cylinder 122 which is disposed within a surrounding non-porous cylinder 123, with an air chamber 124 provided between the two cylinders. The air for this chamber 124 is supplied from a compressed air source via a pressure regulator 125. The porous cylinder of the inlet diffuser may be made of sintered metal. In this way, an evenly distributed air stream is supplied radially into the powder flow line from the regulator 125 through the porous cylinder 122 of the diffuser 121.
Stromabwärts des Einlaßdiffusors 121 ist eine triboelektrische Ladungseinheit 127 vorgesehen. Diese Einheit 127 sorgt für die elektrostatische Aufladung des in der Pulverzuführleitung enthaltenen luftangeförderten Pulvers. Bei der triboelektrischen Ladungseinheit handelt es sich um eine konventionelle Ladungseinheit, innerhalb der das luftgeförderte Pulver in innerhalb eines Gehäuses angeordnete Mehrfachspiralrohre eingeleitet wird. Beim Durchgang durch diese Spiralrohre kommt das Pulver in Reibkontakt mit den Wänden der Rohre und nimmt dort eine elektrostatische Ladung auf. Eine vollständige Beschreibung dieser Art elektrostatischer Ladungseinheit kann dem US-Patent Nr. 4 399 945 entnommen werden.A triboelectric charging unit 127 is provided downstream of the inlet diffuser 121. This unit 127 provides the electrostatic charging of the powder feed line. The triboelectric charging unit is a conventional charging unit in which the air-fed powder is introduced into multiple spiral tubes arranged within a housing. As it passes through these spiral tubes, the powder comes into frictional contact with the walls of the tubes and picks up an electrostatic charge. A complete description of this type of electrostatic charging unit can be found in U.S. Patent No. 4,399,945.
Anstelle einer triboelektrischen Einheit 127 kann eine konventionelle Korona-Entladungselektrodenanordnung in der Pulverzuführleitung dieser Anmeldung verwendet werden. Eine derartige Ladungseinheit muß stromaufwärts der Düse 7 angeordnet werden und zwar bevorzugt dort in der Pulverzuführleitung, wo die Ladungseinheit 127 plaziert ist, so daß das Pulver vor Eintritt in die Düse elektrostatisch aufgeladen ist.Instead of a triboelectric unit 127, a conventional corona discharge electrode arrangement can be used in the powder feed line of this application. Such a charging unit must be arranged upstream of the nozzle 7, preferably in the powder feed line where the charging unit 127 is placed, so that the powder is electrostatically charged before entering the nozzle.
Nach dem Austritt aus den Spiralleitungen der triboelektrischen Ladungseinheit 127 gelangt das luftangeförderte Pulver zu einem zweiten, sog. Ausgangsdiffusor 128. Dieser Ausgangsdiffusor 128 ist gleich dem Einlaßdiffusor ausgebildet. Das heißt, er weist einen inneren porösen Zylinder 129 auf, der innerhalb eines festen Zylinders 130 angeordnet ist und zwischen diesen ist eine Luftkammer 131 vorhanden. Zuluft wird von einer Luftzuführquelle dieser Luftkammer 131 über einen Druckregler 132 zugeführt. Von der inneren Kammer 131 des Ausgangsdiffusors 128 strömt die Luft radial durch den porösen Zylinder 129 in die Pulverzuführleitung. Diese Luft wird als konstanter Luftstrom von der Quelle durch den Druckregler 132 erhalten, während der Luftstrom zur Pumpe 114 und zum Verstärker 117 gepulst oder entsprechend der Ausrichtung der Gegenstände 3 zur Düse 7 der Pulverzuführleitung 13 ein- und ausgeschaltet wird.After exiting the spiral lines of the triboelectric charging unit 127, the air-fed powder reaches a second, so-called exit diffuser 128. This exit diffuser 128 is designed in the same way as the inlet diffuser. That is, it has an inner porous cylinder 129 which is arranged inside a fixed cylinder 130 and between them there is an air chamber 131. Supply air is supplied from an air supply source to this air chamber 131 via a pressure regulator 132. From the inner chamber 131 of the exit diffuser 128, the air flows radially through the porous cylinder 129 into the powder supply line. This air is received as a constant air flow from the source through the pressure regulator 132, while the air flow to the pump 114 and to the Amplifier 117 is pulsed or switched on and off depending on the orientation of the objects 3 to the nozzle 7 of the powder feed line 13.
Die Pulverzuführleitung endet an der Düse 7 nach Durchströmen des Ausgangsdiffusors 128. Diese Düse ist mit einem sie umgebenden Pulverrückgewinnungstrichter 23 versehen und koaxial, aber mit Abstand zum Pulverrückgewinnungstrichter 6 gefluchtet. Der Pulverrückgewinnungstrichter 23 ist wie der Pulverrückgewinnungstrichter 6 über Druckregler 135 bzw. 134 mit einer Vakuumquelle verbunden, welche Teil eines Zyklonabscheiders 136 ist. Innerhalb des Zyklonabscheiders 136 wird die Luft von dem rückgewonnenen Pulver getrennt und dieses in einem Pulversammler 137 gesammelt. Von diesem Sammler 137 wird das rückgewonnene Pulver über eine Leitung 138 dem Tank 109 pumpend zugeführt, wo es mit dem dem Tank 109 über einen Einlaß 139 zugeführtem Neupulver vermischt wird. Die in dem Zyklonabscheider 136 abgetrennte Luft, die mit einem geringen Prozentsatz an Pulver versetzt ist, wird über eine Leitung 140 einer Filtereinheit 141 zugeleitet, wo das Restpulver in einem Sammler 142 gesammelt wird.The powder feed line ends at the nozzle 7 after flowing through the outlet diffuser 128. This nozzle is provided with a surrounding powder recovery funnel 23 and is aligned coaxially but at a distance from the powder recovery funnel 6. The powder recovery funnel 23, like the powder recovery funnel 6, is connected via pressure regulators 135 and 134 to a vacuum source which is part of a cyclone separator 136. Within the cyclone separator 136, the air is separated from the recovered powder and this is collected in a powder collector 137. From this collector 137, the recovered powder is pumped via a line 138 to the tank 109, where it is mixed with the new powder fed to the tank 109 via an inlet 139. The air separated in the cyclone separator 136, which contains a small percentage of powder, is fed via a line 140 to a filter unit 141, where the residual powder is collected in a collector 142.
Bei Betrieb des in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Systems werden die Gegenstände 3 durch die Förderanordnung der Figuren 7, 8 und 9 in axialer Ausrichtung mit den Achsen 11 der Düse 7 und des Rückgewinnungstrichters indexiert und gedreht. Bei dieser Ausrichtung wird ein Luftpuls durch die mit der Pulverpumpe 114 und dem Luftverstärker 117 verbundenen Druckregler 115, 120 der Pumpe 114 und dem Verstärker 117 zugeführt. Durch diesen Luftpuls wird Pulver aus dem Fluidbett 100 in die Pulverpumpe 114 angesaugt oder abgezogen, von der es durch den Verstärker 117 und den Eingangsdiffusor zur elektrostatischen Ladungseinheit 127 weitergepumpt wird. Von der elektrostatischen Ladungseinheit wird das luftgeförderte und elektrostatisch aufgeladene Pulver durch den Ausgangsdiffusor 128 zur Düse 7 gepumpt. Von dieser Düse 7 wird das luftgeförderte Pulver als Strahl eines luftgeförderten, elektrostatisch aufgeladenen Pulvers rotationssymmetrisch zur Achse 11 abgesprüht. Das heißt, daß das luftgeförderte Pulver derart durch die im allgemeinen kreisförmig an der Düse angeordneten Mehrfach-Öffnungen 9 ausgerichtet wird, daß das luftgeförderte Pulver als rotationssymmetrischer Fächer oder Muster von der Düse auf die Innenfläche des rohrförmigen, zylindrischen Gegenstandes 3 gerichtet wird. Abhängig von der Länge des Gegenstandes 3 kann die Düse im Inneren des Gegenstandes laxiert oder hin-und herbewegt werden, um eine komplette Beschichtung der Innenfläche des Gegenstandes über dessen Länge zu bewirken. Wird die Düse laxiert oder innerhalb des Gegenstandes 3 hin- und herbewegt, werden das gesamte Pulverzuführsystem einschließlich des Silos 100, der Pumpe 114, der Verstärkers 117, des Eingangsdiffusors 121, der Ladungseinheit 127 und des Auslaßdiffusers mit der Düse hin- und herbewegt. Folglich sind keine flexiblen Kabel oder Pulverzuführleitungen in der Pulverlinie vorgesehen, die sich biegen und als Sammelfallen für das Pulver wirken könnten und so einen schwankenden Pulverfluß in der Düse verursachen würden, während die Luft gepulst wird oder durch die Pulverpumpe 114 und den Verstärker 117 fließt. Das Fehlen flexibler Leitungen in der Pulverzuführlinie sorgt für einen gleichmäßigen Pulverfluß von der Düse über den gesamten Pulversprühzyklus.In operation of the system illustrated in Figures 4 to 6, the articles 3 are indexed and rotated by the conveyor assembly of Figures 7, 8 and 9 in axial alignment with the axes 11 of the nozzle 7 and the recovery hopper. In this alignment, an air pulse is supplied to the pump 114 and the amplifier 117 through the pressure regulators 115, 120 connected to the powder pump 114 and the air amplifier 117. This air pulse draws or draws powder from the fluid bed 100 into the powder pump 114 from which it is conveyed through the amplifier 117 and the input diffuser to the electrostatic charging unit 127. From the electrostatic charging unit, the air-conveyed and electrostatically charged powder is pumped through the output diffuser 128 to the nozzle 7. From this nozzle 7, the air-conveyed powder is sprayed as a jet of air-conveyed, electrostatically charged powder rotationally symmetrical to the axis 11. This means that the air-conveyed powder is directed through the multiple openings 9 arranged generally in a circle on the nozzle in such a way that the air-conveyed powder is directed as a rotationally symmetrical fan or pattern from the nozzle onto the inner surface of the tubular, cylindrical object 3. Depending on the length of the object 3, the nozzle can be loosened or moved back and forth inside the object in order to bring about a complete coating of the inner surface of the object over its length. When the nozzle is loosened or reciprocated within the article 3, the entire powder feed system including the silo 100, pump 114, booster 117, inlet diffuser 121, charging unit 127 and outlet diffuser reciprocates with the nozzle. Consequently, there are no flexible cables or powder feed lines in the powder line that could bend and act as traps for the powder, causing fluctuating powder flow in the nozzle as the air is pulsed or flows through the powder pump 114 and booster 117. The absence of flexible lines in the powder feed line provides a uniform powder flow from the nozzle throughout the powder spray cycle.
Ein großer Prozentsatz des elektrostatisch aufgeladenen Pulvers haftet an der Innenfläche des Gegenstandes 3. Das nicht haftende Pulver wird von der Innenfläche des Gegenstandes 3 über das Vakuum innerhalb der Pulverrückgewinnungstrichter 23 und 6 abgezogen. Um sicherzustellen, daß ein geeignetes Vakuum an dem Trichter vorhanden ist, damit das überflüssig versprühte Pulver insgesamt durch den Trichter abgezogen wird und durch die Regler 134, 135 zurück zum Zyklonabscheider 136 gelangt, weist jede Rückführleitung die Regler 134, 135 auf. Jeder dieser Regler besteht aus einem Schlitz 144 in der Vakuumrückführleitung (siehe Figur 7A), welcher mit einem gebogenen Ring 145 abgedeckt ist. Dieser Ring 145 erstreckt sich nicht über den gesamten Leitungsumfang, so daß bei Rotation des Rings ein größerer oder kleinerer Bereich des Schlitzes 144 abgedeckt oder freigelegt sein kann. Dadurch kann der Unterdruck in der Rückführleitung derart angepaßt werden, daß das gesamte zuviel gesprühte Pulver abgezogen wird, ohne daß der Druck so stark ist, daß das an der Innenfläche des Gegenstandes anhaftende Pulver abgesaugt wird.A large percentage of the electrostatically charged powder adheres to the inner surface of the object 3. The Non-adherent powder is drawn from the inner surface of the article 3 via the vacuum within the powder recovery hoppers 23 and 6. To ensure that a suitable vacuum is present at the hopper so that all of the excess sprayed powder is drawn through the hopper and returned to the cyclone separator 136 through the regulators 134, 135, each return line includes regulators 134, 135. Each of these regulators consists of a slot 144 in the vacuum return line (see Figure 7A) which is covered by a curved ring 145. This ring 145 does not extend over the entire circumference of the line so that when the ring rotates, a larger or smaller area of the slot 144 can be covered or exposed. This allows the negative pressure in the return line to be adjusted so that all of the excess powder is removed without the pressure being so strong that the powder adhering to the inner surface of the object is sucked away.
Einer der Vorteile des dargestellten und beschriebenen Systems zur Pulverbeschichtung der Innenfläche eines hohlen, zylindrischen Gegenstandes liegt darin, daß der Pulverstrom auf die Innenfläche eines Gegenstandes gepulst werden kann, wenn der Gegenstand zur Ausströmdüse des Systems ausgerichtet ist, und dann ein gleichmäßiger Pulverstrom von der Düse während des Pulverstroms oder der Pulverzuschaltphase des Pulszyklus aufrechterhalten werden kann. Am Ende des Pulszyklus, wenn der Luftstrom zur Pumpe 114 und zum Verstärker 117 endet oder abgeschaltet ist, wird der Luftstrom zum Eingangsdiffusor 121 und Ausgangsdiffusor 128 aufrechterhalten oder er bleibt angeschaltet. Dieser Diffusorluftstrom dient dazu, die Pulverstromleitung 13 des Systems vom gesamten Pulver zu säubern, so daß, wenn der nächste Gegenstand zur Düse ausgerichtet ist und die Luft wiederum für die Pumpe 114 und den Verstärker 117 zugeschaltet wird, ein gleichmäßiger und vorhersehbarer Pulverstrom durch das System zur Düse gelangt. Fehlt der Diffusorluftstrom zwischen der Düse und der Pumpe, dann verbleibt das Pulver im System bei Abschluß eines Pumpkreislaufs, setzt sich in der Pulverleitung ab und verursacht beim Starten eines neuen Kreislaufs eine Pulververpuffung oder einen nicht gewollten Pulverüberschuß, bevor der Pulverstromzyklus richtig beginnt. Damit ermöglicht der erfindungsgemaße Förderer sehr hohe Indexiergeschwindigkeiten und gleichzeitig Drehbeschleunigungen der rohrförmigen Körper ohne eine Störung des Beschichtungsprozesses.One of the advantages of the system shown and described for powder coating the inner surface of a hollow, cylindrical article is that the powder stream can be pulsed onto the inner surface of an article when the article is aligned with the system's discharge nozzle, and then a uniform powder stream from the nozzle can be maintained during the powder stream or powder on phase of the pulse cycle. At the end of the pulse cycle, when the air stream to the pump 114 and amplifier 117 terminates or is turned off, the air stream to the input diffuser 121 and output diffuser 128 is maintained or remains on. This diffuser air stream serves to clear the system's powder stream line 13 of all powder. clean so that when the next object is aligned with the nozzle and the air is again switched on for the pump 114 and the amplifier 117, a uniform and predictable powder flow passes through the system to the nozzle. If the diffuser air flow between the nozzle and the pump is missing, the powder remains in the system at the end of a pumping cycle, settles in the powder line and causes powder deflagration or an unwanted excess of powder when a new cycle is started before the powder flow cycle properly begins. The conveyor according to the invention thus enables very high indexing speeds and at the same time rotational accelerations of the tubular bodies without disturbing the coating process.
Obwohl nur eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, sind für den Fachmann dieses Gebietes viele Änderungen und Modifizierungen erkennbar, ohne den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen.Although only a limited number of embodiments of the invention have been shown and described, many changes and modifications will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the appended claims.
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